Сергій народився 3 квітня 1999 року в м. Кіровоград Кіровоградської області.
Хлопець був старшою дитиною в родині – підтримкою та опорою для батьків, захисником для молодшого братика Максима.
Свою сумлінність і старанність проявляв юнак і під час навчання. У 2016 році здобув повну загальну середню освіту у комунальному закладі «Навчально-виховне об’єднання №33 “Загальноосвітня школа I-III ступенів”, дошкільний навчальний заклад Кіровоградської міської ради Кіровоградської області».
Класна керівниця Сергія Валентина Ланецька згадувала, що він завжди був у центрі шкільних подій, його дуже цінували вчителі, поважали однокласники. Був душею школи.
Батьки Сергія зберігають, як святі реліквії, численні грамоти, медалі, кубки, здобуті на олімпіадах та конкурсах. Сергій цікавився історією (у 2013 р. нагороджений сертифікатом за активну участь у Міжнародному учнівському конкурсі юних істориків «Лелека»), математикою (у 2014 році брав участь у міжнародному математичному конкурсі і показав добрий результат, що засвідчує сертифікат Міжнародної асоціації «KANGOUROU SANS FRONTIERES»).
Вагомими були спортивні досягнення. Брав участь у кубку України з футболу «Євро-2012 серед школярів», був учасником Олімпійського Дня, який проводився під егідою Національного олімпійського комітету України.
Залишилися десятки дипломів, якими нагороджувався Сергій за зайняті призові місця на міських та обласних змаганнях з дзюдо, чемпіонатах з волейболу, жонглювання м’яча, дуйболу, хокею на столі.
У 2016 році Сергій вступив до Льотної академії НАУ на денну форму навчання факультету обслуговування повітряного руху.
Колишні однокурсники пригадують Сергія як позитивну, добру та порядну людину. Він брав участь у наукових курсантських конференціях, виховних заходах національно-патріотичного спрямування. Продовжував вдосконалювати свої спортивні навички.
У Наказі «Про завершення навчання курсантів набору 2016 року денної форми навчання факультету обслуговування повітряного руху освітнього ступеня “Бакалавр ”» йдеться: «На підставі рішення Екзаменаційної комісії для проведення атестації випускників 2020 року факультету ОПР денної форми навчання спеціальності “Авіаційний транспорт” Довгенко Сергію Віталійовичу, який успішно виконав освітньо-професійну програму “Аварійне обслуговування та безпека на авіаційному транспорті” (861 н/г), Присудити освітній ступінь бакалавра за спеціальністю 272 “Авіаційний транспорт”, Присвоїти кваліфікації бакалавра з авіаційного транспорту, диспетчера координаційного центру пошуку і рятування / техніка з аварійно-рятувальних робіт, оператора технічних засобів контролю на безпеку і Видати диплом бакалавра встановленого зразка».
Попереду було багато планів, поряд – люблячі батьки, кохана дівчина Дарина. Але російська військова агресія проти України перекреслила мирне життя, Сергій пішов захищати Батьківщину.
На військову службу призваний Кропивницьким міським територіальним центром комплектування та соціальної підтримки Кіровоградської області 7 квітня 2022 року.
Для проходження служби був направлений у м. Володимир Волинської області – місце дислокації 14-ї окремої механізованої бригади імені князя Романа Великого (військова частина А1008).
Про бойовий шлях, який пройшов Сергій, дізнаємось із довідки, виданої командиром в/ч А1008: «…лейтенант Довгенко Сергій Віталійович в період з 16.07.2022 року по 11.01.2023 року брав участь у заходах, необхідних для забезпечення оборони України, захисту безпеки населення та інтересів держави у зв’язку з військовою агресією Російської Федерації проти України, перебуваючи в районі населених пунктів Донецької області: Васюківка, Мазанівка, Білокузьминівка, Виїмка, Соледар; населених пунктів Харківської області: Іванівське, Кам’яна Яруга, Куп’янськ, Дворічне, Петропавлівка, Глушківка, Піщане».
11 січня 2023 року поблизу села Піщане на Харківщині автомобіль, в якому повертався із завдання командир зенітно-ракетного взводу, лейтенант Сергій Довгенко, потрапив під ворожий обстріл. Отримані офіцером ушкодження виявилися несумісними з життям. Якими важкими були травми, можна переконатись по водійському посвідченню, що знаходилось в кишені Сергія: пластик розірваний ворожим уламком…
У витягу з Наказу командира військової частини А1008 від 20.01.2023 йдеться: «Лейтенанта за призовом по мобілізації Довгенка Сергія Віталійовича, командира зенітного ракетного взводу 2-го стрілецького батальйону, який загинув 11 січня 2023 року в результаті вибухової травми, ушкоджень внаслідок дій передбачених законом та воєнних операцій, з 12 січня 2023 року виключити зі списків особового складу частини. Смерть пов’язана з виконанням обов’язків військової служби».
Поховали Сергія 17 січня 2023 року у м. Кропивницький на Алеї Слави Далекосхідного кладовища.
Президент України Володимир Зеленський Указом № 432 «Про відзначення державними нагородами України» від 18 липня 2023 року нагородив Довгенка Сергія Віталійовича орденом «Богдана Хмельницького» ІІІ ступеня (посмертно).
У Сергія залишилися батько Віталій Васильович, мати Ольга Григорівна, брат Максим.
Важко знайти слова втіхи, неможливо загоїти біль і гіркоту від втрати рідної близької людини…
Та хай добрий, світлий спомин про Захисника України стане сильнішим за смерть і назавжди залишиться у пам’яті рідних, друзів, бойових побратимів, усіх, хто знав, любив і шанував Сергія Довгенка.